JPH09510067A - 衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法 - Google Patents

衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法

Info

Publication number
JPH09510067A
JPH09510067A JP8510442A JP51044296A JPH09510067A JP H09510067 A JPH09510067 A JP H09510067A JP 8510442 A JP8510442 A JP 8510442A JP 51044296 A JP51044296 A JP 51044296A JP H09510067 A JPH09510067 A JP H09510067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
mobile
mobile device
frequency
relay station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8510442A
Other languages
English (en)
Inventor
ダブリュ. デント,ポール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ericsson Inc
Original Assignee
Ericsson Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Inc filed Critical Ericsson Inc
Publication of JPH09510067A publication Critical patent/JPH09510067A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18513Transmission in a satellite or space-based system
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J7/00Automatic frequency control; Automatic scanning over a band of frequencies
    • H03J7/02Automatic frequency control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/01Reducing phase shift
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/208Frequency-division multiple access [FDMA]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 移動機は、移動する中継局から受信した信号を使用して自身の周波数を補正するが、これには衛星の動きによって生じるドップラー・シフトをすべて補正することが含まれている。移動機には、移動中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信する受信器および復調器と、前記ページング・チャネル信号の情報を解読する復号器とが含まれている。移動機は解読した情報を使用して、通信システム内の自身の推定位置を決定することができる。また移動機は、解読した情報と推定位置とを使用して、周波数誤差とドップラー・シフトとを決定することもできる。決定された周波数誤差とドップラー・シフトとを使用して、周波数制御信号が決定される。つぎに制御された基準発振器は、制御入力信号として周波数補正信号を使用する。最後に、移動機には、基準として電圧が調整された発振器を使用して信号を送信する送信器が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】 衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法 発明の分野 本発明は、軌道衛星のような移動する中継局(以下移動中継局と呼ぶ)を介し て、移動機(移動局)と双方向通信を行うためのシステムに関する。衛星移動通 信システムにおいては、衛星が移動すると、移動機で感知されるとおり、ドップ ラー効果により衛星の送信器の無線周波数が変化する(以下この変化量はドップ ラー・シフトと表されている)。移動機がその内部周波数の標準を、感知した衛 星の信号に固定すると、それらの移動機はエラーになり、この移動機から送信さ れて衛星に返される周波数も正しくない。その上、移動機から衛星に返される信 号は、再びドップラー効果によってシフトされるので、衛星が感知する周波数は 二重にエラーになる。より明確には、本発明は、移動機が移動中継局から受信す る信号を使用して、該移動機の周波数を補正する方法と装置に関しており、この 補正には、衛星が移動することよって生じるドップラー効果によるシフトがすべ て含まれている。 開示の背景 中継局あるいは衛星が移動することは、通信システムには予め判っている事実 であるから、放送が移動機によって正しく感知されるように、地上回線網の主要 基地局が、放送に使用される周波数を予め修正すること(以下、事前修正と呼ぶ )は原理的に可能である。しかし、移動機において感知されるドップラー・シフ トはその移動機の位置によって決まるので、各移動機に送信される信号ごとに異 なる事前修正が必要になる。したがって、すべての移動K機が、たとえば、衛星 を使用した移動電話システムの呼出しチャネル(calling channel)あるいはペ ージング・チャネル(paging channel)のような、同じ信号を受信する場合に対 しては、事前修正の手法は実行可能な解決方法ではない。 従来の技術には、移動する衛星からの放送周波数あるいは時間基準の多数の例 が含まれている。衛星測位システム(Gloval Positioning System)(GPS) は、かかるシステムの一例である。その名称が示すとおり、衛星測位システムは 衛星ナビゲーション・システム(Satellite Navigation System)であって、そ の主たる目的は、地上に設置された受信器が、自身の位置を決定できるようにす ることである。受信器の位置と衛星の系統的な動きの詳細を知ることにより、各 移動機でドップラー・シフトを決定することができるので、衛星信号が補正され 、周波数の基準を使用することができることになる。3つの空間座標と、ドップ ラー・シフトを決定するために必要な未知の時間パラメータ/周波数パラメータ を決定するため、受信器は同時に4つの衛星からの信号を受信できなければなら ない。GPSシステムは通信システムではないので、ナビゲーション受信器は、 衛星に信号を送ることができる送信器を備えていない。その上GPS受信器は、 通常ただ1つの衛星からの信号を聴取して、位置あるいは周波数の基準を決定し ようとはしない。 従来の技術には、前に行った補正を温度ルックアップテーブルのメモリに記憶 しておくことを基本とした基準発振器の例が含まれている。ルックアップテーブ ルの内容を更新するため、以前に遭遇した温度でその後に決定された新しい周波 数誤差は、その温度の前の値との平均がとられる。かかるシステムは、1991 年以来、バージニアのリンクバーグ(Lynchburg,Va.)にあるエリクソン・GE によって製造され、また1987年以来、スウェーデンのルント(Lund,Sweden )で製造されてきた小ゾーン携帯電話機に使用されてきた。したがって、従来の 技術による方法を使用して、新しい周波数の誤差の決定が完了される以前であっ ても、温度を測定して同じ温度で行われた複数の前の補正の最新の平均を使用す ることにより、要求される周波数補正の良好な推定値を提供することが可能であ る。しかし、温度補償回路つき水晶発振器の記憶を更新する方法(TCXO memory updating)以前の従来の方法には、ドップラー・シフトの補正は含まれていない 。 開示内容の要約 本発明の目的は、衛星からページング・チャネルに放送される衛星の動きを説 明するデータを利用して、そのときの受信信号のドップラー・シフトの近似値を 決定するため、衛星の呼出しチャネルを聴取することにより、移動機が自身のお およその位置を決定できるようにすることである。ドップラー・シフトが除かれ ると、移動機は自身の基準発振器を補正したことになる。さらに、計算されて決 定されたドップラー・シフトは、基準発振器に関する周波数オフセットを決定す る場合にも使用されるが、この周波数オフセットは、移動機からの送信信号を発 生させるときに供給されて、正しくかつ希望する周波数の送信信号が衛星で受信 される。 本発明の一実施例によれば、移動機には複数の要素が含まれているが、これら の要素は、移動中継局を介して通信するように協同して動作する。最初に、移動 機には移動中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信する受信 器手段と、ページング・チャネル信号の中の情報を解読する復調および復号化手 段とが含まれている。移動機は解読した情報を使用して、通信システム内の自身 の推定位置を決定できる。また移動機は、解読した情報と推定位置とを使用して 、周波数誤差とドップラー・シフトとを決定する手段を備えている。周波数補正 手段は、決定した周波数誤差とドップラー・シフトとを使用して、周波数制御信 号(frequency controlling signal)を決定する。ついで制御された基準発振器 (contolled reference oscillator、以下、制御基準発振器と呼ぶ)は、制御入 力信号として周波数補正信号(frequency correcting signal)を使用する。最 後に移動機は、基準として電圧が制御された発振器(voltage contolled oscill ator、以下、電圧制御発振器と呼ぶ)を使用して信号を送信する送信器手段を含 んでいる。 本発明の別の実施例によれば、移動機には複数の要素が含まれているが、これ らの要素は、移動中継局を介して通信するように協同して動作する。最初に、移 動機には、移動中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信する 受信器と、ページング・チャネル信号の中の情報を解読する復調および復号化手 段とが含まれている。移動機は、解読した情報を使用して、通信システム内の自 身の位置の推定位置を決定できる。また移動機は、解読した情報と推定位置とを 使用して、周波数誤差とドップラー・シフトとを決定する手段を備えている。ま た移動機は、おおよその温度測定値をつくり出す温度センサ手段と、多数の温度 のそれぞれに対する周波数制御信号を平均した値を格納するメモリ手段とを備え ている。周波数補正手段は、決定した周波数誤差とドップラー・シフトとに基づ いて、あるいは格納されている値とおおよその温度測定値とに基づいて、周波数 制御信号を決定する。平均化手段(averaging means)は、周波数補正信号の値 と、格納されている平均値との平均をとり、温度測定値によって決定された位置 のメモリにこの平均値を格納する。制御された水晶発振器手段は、周波数補正信 号に対する制御入力を備えている。最後に、移動機は基準として制御発振器を使 用して信号を送信する送信器手段を含んでいる。 図面の簡単な説明 当業者ならば、図面とともに使用される以下に書かれた説明から、本発明のこ れらの特徴や利点はすぐに理解できるであろう。添付の図面中、 第1図は一般的な衛星通信システムを示し、 第2図は本発明の一実施例による移動機を示し、 第3図は本発明の他の実施例による移動機を示し、 第4図は本発明の一実施例の流れ図である。 開示内容の詳細な説明 第1図は、衛星通信システムのブロック図を示している。軌道衛星110は、 複数の移動機120とともに、少なくとも1つの地上局つまりハブ局100と通 信中である。衛星には、マルチビームアンテナが備えられている。移動機は、マ ルチビームアンテナからのそれぞれ適切なアンテナのスポット・ビームによりサ ービスされる。ハブ局100は、たとえば、C帯域周波数あるいはKa帯域周波 数を使用して衛星と通信し、衛星は、アップリンク方向ではL帯域周波数で、ダ ウンリンク方向ではS帯域周波数で移動機と通信する。たいていの場合、ほとん どの呼は、移動機と公衆電話交換網(PSTN)130に接続されている普通の 電話との間の呼である。ハブ局100は、PSTN130からの呼を受けると、 それらの呼を軌道衛星110を介して移動機120に中継し、逆に、軌道衛星1 10から中継された移動機120からの呼を受けると、それらの呼を軌道衛星1 10を介してPSTN430に中継する。移動機間の呼は呼全体のわずかな割合 であるから、この場合ハブ局100は、移動機相互を直接接続すればよく、PS TNを介在させる必要はない。ある種のシステムでは、世界の異なる数箇所に設 置された2つあるいはそれ以上のハブ局が同じ衛星と通信する。この場合、移動 機間の呼にはハブ局からハブ局への接続が含まれるが、この接続は、PSTNシ ステムの一部分である国際中継回線を介しておこなわれる。どちらかを選ぶとし て、そのような呼が生起した場合、衛星を介して衛星とハブ局間のリンクの若干 の容量をハブ局からハブ局への接続用に配分してもよく、そうすれば地上通信回 線の料金が不要になる。 中継された信号の1つは、各アンテナ・ビームの中の呼出しチャネル(ページ ング・チャネル)と放送チャネルの機能を実行する。このチャネルはそのビーム の中で、移動機が必要とするシステム情報(たとえば、ビームID、衛星移動情 報などの放送情報)と、個別の移動機のアドレスが指定される(ネットワークで 生起した呼あるいはページング)情報とを搬送する。各呼出しチャネルは、その 呼出しチャネルのビームの中の移動機だけが受信すると考えられているので、ド ップラー・シフトは、該ビームの中のすべての移動機が感知する平均(mean)に 対しておおまかに補正される。たとえば、ドップラー・シフトは、該ビームの中 心ではゼロに調整してもよい。本発明の実施に適した地上局と衛星のアーキテク チャーの例は、「周波数の再使用を改善した小ゾーン通信システム/衛星通信シ ステム(A Cellular/Satellite Communications System with Improved Frequen cy Reuse)」というタイトルの米国特許出願第08/179,953号に見いだ すことができるが、ここでこの特許出願に言及することにより、この特許出願の 開示内容を本願に組み入れることにする。 複数の低軌道衛星の場合、地球上の場所々々によってドップラー・シフトは変 化するので、ビームの端のドップラー・シフトは、ビームの中心のドップラー・ シフトと異なる。このように、小ゾーンの中心におけるドップラー・シフトがゼ ロに予め修正されていても、小ゾーンの端のドップラー・シフトはゼロにはなら ない。この場合、小ゾーンの端において最大ドップラー・シフトの誤差が発生す るのは、衛星が最も頭上に近い時であり、位置によってドップラー・シフトが変 化する速度は最大である。したがって、ドップラー・シフトをもっと正確に補正 するためには、移動機は、小ゾーンあるいはビームの内部の中の自身の位置に関 する何らかの知識を必要とする。GPSとは対照的に、唯一つの衛星を聴取する ことにより、この位置に関する情報を獲得できなければならない。 本発明の一実施例による移動機が第2図に示されている。移動機200には、 受信器202と送信器216とが含まれているが、この受信器と送信器は、移動 中継局を介してハブ局と通信するために使用される。上述の通り、中継局つまり 衛星は、各アンテナ・ビームごとにページング・チャネル信号を放送する。受信 器202が衛星からページング・チャネル信号を受信すると、受信した信号は復 調器204で公知の方法で復調される。復調された信号は、受信した信号に含ま れている情報を引き出すため、復号器206で解読される。移動機は、解読した 情報を使用して、アンテナ・ビームあるいは小ゾーン内の自身の位置のおおよそ の推定値を決定することができる。 移動機が自身の位置を決定するために使用可能なかかる方法の一つは、いわゆ るTRANSIT衛星をつかったナビゲーションによる解法(TRANSIT satellite navigation solution)である。TRANSIT衛星の受信器は、衛 星が頭上を通過する間にドップラー・シフトを何回も決定する。時間とドップラ ー・シフトの曲線上でいくつかのサンプルをとり、それに衛星からその軌道の飛 しょう経路(trajectory)上に放送される情報を加えると、移動機は、数百メー トルの精度の範囲内に自身の位置を計算することができる。通常この処理には時 間がかかるが、移動機は、電源が投入されてから数秒以内で呼を発信あるいは受 信する場所にいなければならないという現在の状況(current context)におい ては、この時間はかかりすぎると考えられるであろう。しかし、TRANSIT の方法は、衛星通信に必要な精度よりもずっと高い精度を備えている。普通、衛 星通信システムの地上におけるスポット・ビームの直径は数百キロメートルであ り、この小ゾーン全体にわたる事前修正後のドップラー・シフトの差(differen tial Doppler shift)は、±2KHzである。したがって、小ゾーン内の移動機 の位置が数キロメートルの精度で判っていれば、修正前のドップラー・シフトを 約±20Hzに決定することが可能になる。結果として、TRANSITによる 解法を修正したものが本発明に適しているようであるが、本発明は特定のいかな る修正にも限定されない。しかし、「小ゾーン衛星通信システムに対する位置の 登録(Position Registration For Cellular Satellite Communication Systems)」というタイトルの米国特許出願第08/179,9 58号と、「周波数の再使用を改善した小ゾーン通信システム/衛星通信システ ム(A Cellular/Satellite Communications System with Improved Frequency R euse)」というタイトルの米国特許出願第08/179,953号とに望ましい 方法が開示されているので、ここでこれらの特許出願に言及することにより、こ れらの特許出願の開示内容を本願に明確に組み入れることにする。 上記特許出願に開示されている1つのシステムでは、少しづつ交互に重なり合 った多数のビームが大きく重なって衛星から放射されている。重なり合った各ビ ームは、特定の通信チャネルに使用される。本発明における、「チャネル」とい う用語は、(周波数分割多元接続(FDMA)システムにおける)周波数、(時 分割多元接続(TDMA)システムにおける)タイムスロットあるいは(符号分 割多元接続(CDMA)システムにおける)スペクトル拡散符号、あるいは複合 変調システムにおけるそれらの組合わせ、のいずれかを意味している。たとえば チャネル1のビームは、チャネル2のビームと90%重なっており、チャネル3 のビームと80%重なっており、チャネル4のビームと70%重なっており、以 下同様に、チャネル11のビームとゼロ%重なっていると、チャネル1の同じ周 波数、タイムスロット、あるいは符号を再使用できることになる。上記の例は、 判りやすくするため1次元のパターンのビームに単純化されているが、実際には 少しづつ交互に重なり合った2次元の再使用パターンが使用される。 移動機は、その移動機に関連するビームの最も中心に近い位置にいれば、最大 の強度でチャネルを受信するであろう。したがって、重なり合ったチャネルの相 対的な信号強度の測定値によって、移動機は本発明の目的に適したおおよその推 定位置を得ることができる。特に衛星信号がTDMA信号であって、部分的に重 なり合っているビームがタイムスロットにリンクされている場合、移動機の受信 器は、TDMA搬送波の1つの周波数を聴取しかつフレームの処理中にタイムス ロットの信号強度を逐次サンプリングできるだけである。さらに、フレームの処 理を繰り返すと、いくつかのフレームにわたって測定値を平均し、精度を向上さ せることができる。 移動機の位置が決定されると、周波数誤差検出器210は、衛星から放送され る、衛星の系統的な動きを説明する情報だけでなく、決定した位置を使用して、 受信した信号の周波数誤差とドップラー・シフトを決定する。本発明の一実施例 によれば、衛星は、自身の送信周波数を事前修正することができるので、ドップ ラー効果に起因する誤差は、小ゾーンあるいはビームの中心で打ち消される。し かし、視線(sightline)と軌道速度ベクトル(orbital velocity vector)を含 む平面で方向の中心から外れたところでは、誤差はゼロにはならないであろう。 衛星は、小ゾーンの中心から東西の線と南北の線とに沿って、周波数の変化の速 度の大きさを放送することができる。移動機は、小ゾーンの中心に関連させて自 身の位置を決定するのであるから、移動機は、自身の位置の未修正のドップラー ・シフトの大きさを計算することができるとともに、移動機の受信器が発生させ た周波数測定値の絶対値から、このドップラー・シフトの大きさを減算すること ができる。たとえば、衛星がビーム1で、東西の線に沿って中心から外れると周 波数は+7Hz/kmだけ変化し、南北の線に沿って中心から外れると周波数は −3Hz/kmだけ変化するという情報を放送し、さらに移動機が小ゾーンの中 心の西に100kmで南に200kmの位置にいると決定すると、周波数誤差は 、(7×100)−(3×200)=100Hzになるであろう。 どちらかを選ぶとして、衛星が西へ40度よった北の線(line North 40 West )に沿って小ゾーンの中心から外れると、周波数誤差が10Hz/kmで変化す るという情報を放送し、さらに移動機が小ゾーンの中心から東へ30度よった北 (North 30 East)100kmのところにいると決定すると、周波数誤差は(1 0Hz)×(cos(70))と推定されるであろう。 上記の方法は、実例を示しただけである。一般に衛星は、各ビームのドップラ ー推定パラメータを放送するだけでなく、それらのパラメータを使用する数式も 放送する。かかる方法はすべて本発明の範囲内にあると考えられる。周波数補正 手段212は、誤差信号を使用して周波数補正信号を計算し、未修正のドップラ ー・シフトに対して感知した衛星信号周波数を補正する。つぎに、移動機が呼を 発生するか呼に応答すると、周波数補正信号が電圧制御発振器214によって使 用され、衛星あての送信につかう送信器216に供給される基準信号を補正する 。 送信が衛星で正しく受信されるように、移動機が送信にさらにドップラー・シ フトの事前修正を適用するか否かはオプションである。これが必要か否かは、異 なる移動機信号の間のチャネル間隔によって決まる。周波数間隔が小さくかつド ップラー・シフトが大幅に小さければ、戻りリンク(アップリンク)に関する事 前修正は適切であろう。この場合、衛星が感知する残存ドップラー・シフト(re sidual Doppler shift)はいずれも、衛星が放送する情報の誤りによって生じた 移動機の位置決定における誤差に起因することがありうる。多数の独立した移動 機信号の残存誤差の平均をとることによって、衛星は、放送した情報を補正して 系統誤差(systematic error)を取り除くため、このシステムは自己校正システ ムになる。このためアップリンクの方向で低速連想制御チャネル(Slow Associa ted Control Channel:SACCH)を適切に使用して、呼の間に位置に関連す る情報を移動機から報告させる。SACCH情報は、移動機から衛星への送信の 中のトラヒック(たとえば、通話)情報とともに多重化される。 一方、アップリンク・ドップラー・シフトに比較してアップリンク送信が広帯 域信号の場合、アップリンク・ドップラー・シフトを修正する必要はない。この 場合、衛星は地上回線網の基地局に信号を中継し、この地上局は、各移動機に中 継された信号の復調中に各移動機のアップリンク・ドップラー・シフトを決定す る。小ゾーンの中心の期待値と比較したアップリンク・ドップラー・シフトの値 は、移動機が小ゾーンの中心から離れていることを表示しており、この表示は、 信号強度測定値のような別の測位方法(position clues)を補完する。この情報 は、各移動機との通信に使用する最適チャネル割当の決定に使用することができ る。 本発明の別の実施例が第3図に示されているが、第2図に示した移動機も、ペ ージング信号が受信されると温度を測定する能力を備えている。移動機300は 受信器302、復調器304、復号器306、位置検出器308、周波数誤差検 出器310を備えているが、これらの要素はすべて第2図で説明した要素と同様 に動作する。本発明のこの実施例においては、周波数補正手段312は、いくつ かの方法を使用して周波数補正信号を決定することができる。第1の方法では、 周波数補正手段312は、周波数誤差検出器310が発生した誤差信号を使用し て、第2図について上に説明したように、周波数補正信号を決定することができ る。どちらかを選ぶとして、周波数補正手段312は、メモリ手段322に格納 されている周波数を制御する値を使用して周波数補正信号を決定してもよい。移 動機300がページング信号を受信すると、温度センサ314は移動機の基準発 振器の付近の温度を測定する。つぎに周波数補正手段312は、温度センサ31 4によって測定された温度に基づいて、メモリ312から周波数制御信号の値を 選択する。さらに、移動機300は、発生した周波数補正信号を使って格納され ている周波数制御信号の値の平均をとる平均化手段320を含んでいる。ついで 平均された値は、測定した温度によって決定されるメモリ322の正しい場所に 格納できる。周波数補正手段312が出力する周波数補正信号は、制御された基 準発振器316が発生させた基準信号の周波数を調整するために使用され、この 基準信号は送信器318に供給される。 本発明の別の実施例は、衛星から受信した信号を使用して、移動機が自身の周 波数を補正できる方法を提供する。第4図に示すように、ステップ400で移動 機がページング・チャネル信号を受信すると、受信した信号は、ステップ402 、404でそれぞれ復調され復号化される。つぎにステップ406で、移動機は 解読された情報を使用してビーム内の自身の位置のおおよその推定値を決定する 。移動機が自身の位置を決定すると、ステップ408で周波数誤差とドップラー ・シフトとを計算することができる。決定された周波数誤差とドップラー・シフ トとを使用することにより、ステップ410で移動機は周波数補正信号を計算す ることができる。最後にステップ412で、移動機がこの周波数補正信号を使用 して、電圧制御発振器など、制御された基準発振器によって発生した基準信号を 調整することができると、この基準信号は移動機の送信器に供給される。その上 、ステップ414で、ドップラー・シフトと基準周波数とは、事前修正された送 信信号を発生するために使用される。最後に、ステップ416で待ち合わせ(st andby)中に更新するか、ステップ418でトラヒックの通過中に連続して更新 するかのいずれかを行うため、この方法はループすることができる。 上に開示した本発明は、高価で高度に正確な基準周波数源を移動電話機に含め る必要を回避して、呼出しチャネル/ページング・チャネルを聴取することによ り、基準周波数の決定を可能にする。前記移動機からの正確な送信周波数を決定 するために使用される前記周波数基準を得るためには、おおよその推定位置を使 用することによって、ページング・チャネル信号のドップラー・シフトが補正さ れる。 本発明の主旨ならびに基本的な特徴から逸脱することなく、本発明が別の明確 な形式で実施されうることは、当業者には理解されうるであろう。したがって、 ここに開示した実施例はあらゆる観点から単なる実例であって、限定されたもの ではないと考えられる。本発明の範囲は、前述の説明に示されているだけではな く、添付の請求の範囲に示されているので、これと等価な意義と範囲に入る変更 のすべては、添付の請求の範囲に含まれると意図されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG), AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M N,MW,MX,NL,NO,NZ,PL,PT,RO ,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM, TT,UA,UG,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも1つの移動中継局を備えた衛星通信システムに使用される移動 機であって、 前記中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信する受信器手 段と、 前記ページング・チャネル信号を復調する手段と、 前記復調された信号を復号化する手段と、 前記復号化された信号から前記移動機の推定位置を決定する手段と、 前記復号化された信号と前記推定位置とを使用して、周波数誤差とドップラー ・シフトとを決定する手段と、 前記決定された周波数誤差とドップラー・シフトとに基づいて、周波数補正信 号を決定する周波数補正手段と、 前記周波数補正信号に対する制御入力を備えた制御発振器手段と、 前記制御発振器手段を基準として使用し、送信信号を発生させる送信器手段と 、 を含むことを特徴とする移動機。 2.請求項1記載の移動機であって、前記移動中継局は軌道衛星であることを 特徴とする移動機。 3.請求項1記載の移動機であって、前記推定位置は、前記移動機の実際の位 置から数キロメートルの範囲内にあることを特徴とする移動機。 4.請求項1記載の移動機であって、前記ページング信号は、中継局の動きに 関する情報を含んでいることを特徴とする移動機。 5.請求項1記載の移動機であって、前記送信器手段は、前記制御発振器と前 記決定されたドップラー・シフトとを使用して送信信号を発生させ、前記中継局 はドップラー・シフトが修正された送信信号を受信することを特徴とする移動機 。 6.少なくとも1つの移動中継局を備えた衛星通信システムに使用される移動 機であって、 前記中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信する受信器手 段と、 前記ページング・チャネル信号を復調する手段と、 前記復調された信号を復号化する手段と、 前記復号化された信号から前記移動機の推定位置を決定する手段と、 前記復号化された信号と前記推定位置とを使用して、周波数誤差とドップラー ・シフトを決定する手段と、 温度測定値をつくり出す温度センサ手段と、 複数の温度のそれぞれに対する波数制御信号の平均値を格納するメモリ手段と 、 前記決定された周波数誤差とドップラー・シフトとに基づいて、あるいは前記 格納された値と前記温度測定値とに基づいて、周波数補正信号を決定する周波数 補正手段と、 前記周波数補正信号の値を使って前記格納された平均値の平均をとり、かつ前 記温度測定値によって決定された位置の前記メモリに前記平均値を格納する平均 化手段と、 前記周波数補正信号に対する制御入力を備えた制御発振器手段と、 前記制御発振器手段を基準として使用し、送信信号を発生させる送信器手段と 、 を含むことを特徴とする移動機。 7.請求項6記載の移動機であって、前記移動中継局は軌道衛星であることを 特徴とする移動機。 8.請求項6記載の移動機であって、前記推定位置は、前記移動機の実際の位 置から数キロメートルの範囲内にあることを特徴とする移動機。 9.請求項6記載の移動機であって、前記ページング信号は、中継局の動きに 関する情報を含んでいることを特徴とする移動機。 10.少なくとも1つの移動中継局を備えた衛星通信システムに使用される移動 機の周波数を補正する方法であって、 前記中継局によって放送されるページング・チャネル信号を受信するステップ と、 前記ページング・チャネル信号を復調するステップと、 前記復調された信号を復号化するステップと、 前記復号化された信号から前記移動機の推定位置を決定するステップと、 前記復号化された信号と前記推定位置とを使用して、周波数誤差とドップラー ・シフトとを決定するステップと、 前記決定された周波数誤差とドップラー・シフトとに基づいて、周波数補正信 号を決定するステップと、 前記周波数補正信号を使用して制御発振器手段を調整するステップと、 を含むことを特徴とする方法。 11.請求項10記載の方法であって、前記移動中継局は軌道衛星であることを 特徴とする方法。 12.請求項10記載の方法であって、前記推定位置は、前記移動機の実際の位 置から数キロメートルの範囲内にあることを特徴とする方法。 13.請求項10記載の方法であって、前記ページング信号は、中継局の動きに 関する情報を含んでいることを特徴とする方法。
JP8510442A 1994-09-14 1995-09-01 衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法 Pending JPH09510067A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/305,784 1994-09-14
US08/305,784 US5742908A (en) 1994-09-14 1994-09-14 Frequency error correction in a satellite-mobile communications system
PCT/US1995/012411 WO1996008882A1 (en) 1994-09-14 1995-09-01 Frequency error correction in a satellite-mobile communications system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09510067A true JPH09510067A (ja) 1997-10-07

Family

ID=23182331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8510442A Pending JPH09510067A (ja) 1994-09-14 1995-09-01 衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5742908A (ja)
EP (1) EP0728385B1 (ja)
JP (1) JPH09510067A (ja)
CN (1) CN1090849C (ja)
AT (1) ATE325471T1 (ja)
AU (1) AU693272B2 (ja)
BR (1) BR9506495A (ja)
CA (1) CA2174938A1 (ja)
DE (1) DE69534971T2 (ja)
FI (1) FI962027A0 (ja)
WO (1) WO1996008882A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002524912A (ja) * 1998-08-27 2002-08-06 クゥアルコム・インコーポレイテッド スペクトラム拡散通信システムのアクセスチャネルアクイジションにおいて周波数およびタイミングの不確かさを決定するシステムおよび装置
JP2011514101A (ja) * 2008-03-06 2011-04-28 クゥアルコム・インコーポレイテッド 動きを認識した移動体時間および周波数追跡
US7991362B2 (en) 2005-07-20 2011-08-02 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for supporting timing and/or frequency corrections in a wireless communications system
US8798638B2 (en) 2005-07-20 2014-08-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for providing base station position information and using position information to support timing and/or frequency corrections
JPWO2022118406A1 (ja) * 2020-12-02 2022-06-09

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996008878A1 (en) 1994-09-14 1996-03-21 Ericsson Inc. Satellite communications adapter for cellular handset
US5838237A (en) * 1996-05-22 1998-11-17 Revell; Graeme Charles Personal alarm device
US5874913A (en) * 1996-08-29 1999-02-23 Motorola, Inc. Method and apparatus to compensate for Doppler frequency shifts in a satellite communication system
GB2317281B (en) * 1996-09-13 2000-09-13 Motorola Israel Ltd A method and apparatus for frequency control
US5943606A (en) * 1996-09-30 1999-08-24 Qualcomm Incorporated Determination of frequency offsets in communication systems
ZA978516B (en) * 1996-09-30 1998-06-10 Qualcomm Inc Method and apparatus for precorrecting timing and frequency in communication systems.
FR2757339B1 (fr) * 1996-12-12 1999-01-08 Alsthom Cge Alcatel Procede de correction de l'effet doppler dans un reseau de radiocommunications avec les mobiles
DE19705395C2 (de) * 1997-02-13 1999-12-23 Mikom Gmbh Repeater
US6317049B1 (en) 1998-02-17 2001-11-13 Souhail Toubia Apparatus and method for locating missing persons, animals, and objects
US6871061B1 (en) * 1998-04-21 2005-03-22 Ericsson Inc. Systems, methods and terminals that obtain coarse position information from satellite radiotelephone systems
US6008758A (en) * 1998-05-26 1999-12-28 Rockwell International Corporation Method and apparatus for Doppler compensation in a satellite communications system
US6072428A (en) * 1998-06-03 2000-06-06 Trimble Navigation Limited Location determination using doppler and pseudorange measurements from fewer than four satellites
US6249539B1 (en) 1998-06-15 2001-06-19 Qualcomm Incorporated System and method for narrowing the range of frequency uncertainty of a doppler shifted signal
US6208292B1 (en) * 1998-09-09 2001-03-27 Qualcomm Incorporated Position location with low tolerance oscillator
US6181912B1 (en) 1998-09-09 2001-01-30 Qualcomm Inc System and method for user terminal clock error measurement and correction
US6137441A (en) * 1998-09-09 2000-10-24 Qualcomm Incorporated Accurate range and range rate determination in a satellite communications system
JP3031355B1 (ja) * 1998-10-01 2000-04-10 日本電気株式会社 移動局および移動局におけるafc制御方法
JP2000131474A (ja) * 1998-10-27 2000-05-12 Fujitsu Ltd 時刻同期システム,時刻同期システムに適用される衛星システム,時刻同期システムに適用される地上システム,時刻同期方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US6058306A (en) * 1998-11-02 2000-05-02 Hughes Electronics Corporation Compensation of dynamic doppler frequency of large range in satellite communication systems
EP1041738A1 (en) * 1999-03-30 2000-10-04 ICO Services Ltd. Doppler correction for a high-speed mobile station in a satellite mobile telephone system
US6671250B1 (en) * 1999-08-17 2003-12-30 Qualcomm Incorporated Method for deep paging
WO2001017129A1 (en) 1999-08-31 2001-03-08 Qualcomm Incorporated Apparatus for doppler correction in a wireless communications system
US8363757B1 (en) 1999-10-12 2013-01-29 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for eliminating the effects of frequency offsets in a digital communication system
EP1094622A1 (en) * 1999-10-18 2001-04-25 Sait Devlonics N.V. Method for determining the frequency error on a local oscillator of a terminal
EP1107478A1 (fr) * 1999-12-07 2001-06-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Système de transmission comportant une station de premier type et une station de deuxième type et procédé de synchronisation
US6928275B1 (en) * 2000-05-08 2005-08-09 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for compensating local oscillator frequency error
JP2002152081A (ja) * 2000-11-07 2002-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受信装置及び受信装置における基準周波数制御方法
KR100401123B1 (ko) * 2000-12-27 2003-10-10 한국전자통신연구원 비 정지궤도 이동통신 시스템에서의 도플러 천이 주파수보상 방법
FR2819356B1 (fr) * 2001-01-05 2004-06-04 Thomson Csf Procede et dispositif pour compenser des erreurs de mesure dues a une derive d'une horloge de reference
JP2006506832A (ja) * 2002-05-17 2006-02-23 モトローラ・インコーポレイテッド 通信測位装置における周波数管理
US7133647B2 (en) * 2002-09-23 2006-11-07 Ericsson Inc. Chiprate correction in digital transceivers
US6697016B1 (en) 2002-09-30 2004-02-24 Motorola, Inc. Self adjustment of a frequency offset in a GPS receiver
US7012563B1 (en) 2004-09-10 2006-03-14 Motorola, Inc. Method and system for frequency drift prediction
US7459984B2 (en) * 2005-05-26 2008-12-02 Sirf Technology Holdings, Inc. Method and apparatus for self-calibration and adaptive temperature compensation in GPS receivers
US7787819B2 (en) * 2006-08-25 2010-08-31 Space Systems / Loral, Inc. Ground-based beamforming for satellite communications systems
EP2074711A2 (en) * 2006-10-06 2009-07-01 ViaSat, Inc. Forward and reverse calibration for ground-based beamforming
IL181400A0 (en) * 2007-02-18 2007-07-04 Runcom Technologies Ltd SATELLITE AND WiMAX COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD
HUE032971T2 (en) * 2007-12-20 2017-11-28 Efr Europaische Funk-Rundsteuerung Gmbh Procedure and system for managing tariff, load and measurement data by radio control
US8588707B2 (en) 2008-02-14 2013-11-19 Intel Mobile Communications GmbH Reference frequency control in multi-modal devices
CN102223164B (zh) * 2010-12-29 2013-10-09 成都国星通信有限公司 用于高动态过程的频差修正系统的实现方法
KR20130028397A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 동기 및 시스템 정보 획득을 위한 장치 및 방법
US8842043B2 (en) 2011-12-23 2014-09-23 Delphi Technologies, Inc. Methods to extend the frequency lock range of a received RF signal using a preamble-based frequency estimate
US9548744B2 (en) 2014-08-18 2017-01-17 Qualcomm Incorporated Compensating for hysteretic characteristics of crystal oscillators
KR20160099897A (ko) * 2015-02-13 2016-08-23 한국전자통신연구원 지구국 통신 장치 및 전송 주파수 대역 할당 방법
CN105610752A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 休斯网络技术有限公司 用于高铁或飞机vsat宽带卫星通信的多普勒补偿方法
NL2021054B1 (en) 2018-06-04 2019-12-11 Hiber B V Modem-Satellite transmission with Doppler correction and E-SSA demodulation
NL2021055B1 (en) 2018-06-04 2019-12-11 Hiber B V Satellite-Modem transmission with Doppler correction and E-SSA demodulation
US10871575B2 (en) * 2018-10-26 2020-12-22 Viasat, Inc. Multi-mode frequency compensation in mobile terminals
GB2583524A (en) * 2019-05-03 2020-11-04 Samsung Electronics Co Ltd Improvements in and relating to Doppler compensation in a non-terrestrial telecommunication network
CN112584412B (zh) * 2019-09-30 2023-10-03 华为技术有限公司 一种波束切换的方法、装置及通信设备
CN110995633B (zh) * 2019-12-05 2022-05-31 成都陆玖军通科技有限责任公司 卫星通信手持机中的频率校正方法及系统
EP4164141A4 (en) * 2020-06-05 2024-03-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RELAY DEVICE, COMMUNICATION DEVICE AND RADIO COMMUNICATION METHOD
JP7483173B2 (ja) * 2022-04-28 2024-05-14 三菱電機株式会社 位置標定装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1182516B (it) * 1985-07-15 1987-10-05 Imp Prima Spa Procedimento ed impianto per la manipolazione meccanica di lamiere particolarmente per operazioni di piegatura
JPH03131131A (ja) * 1989-10-17 1991-06-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 移動通信方式における位置登録方法
US5287541A (en) * 1989-11-03 1994-02-15 Motorola, Inc. Global satellite communication system with geographic protocol conversion
US5119504A (en) * 1990-07-19 1992-06-02 Motorola, Inc. Position aided subscriber unit for a satellite cellular system
US5113416A (en) * 1990-10-26 1992-05-12 Ericsson Ge Mobile Communications Holding, Inc. Digital radio frequency compensation
JPH04207530A (ja) * 1990-11-30 1992-07-29 Toshiba Corp 衛星通信システムおよび周波数追尾ループ
JPH04359177A (ja) * 1991-06-05 1992-12-11 Toshiba Corp 車両用gps受信装置
JP3115085B2 (ja) * 1992-03-16 2000-12-04 パイオニア株式会社 Gps受信機におけるサーチ帯域幅の設定方法
US5343512A (en) * 1992-03-27 1994-08-30 Motorola, Inc. Call setup method for use with a network having mobile end users
US5313215A (en) * 1992-07-10 1994-05-17 General Instrument Corporation Satellite identification and antenna alignment
FR2697700B1 (fr) * 1992-11-03 1994-12-16 Alcatel Radiotelephone Dispositif de correction d'un décalage de fréquence dû à l'effet Doppler dans un système de transmission.
CA2106534A1 (en) * 1992-12-07 1994-06-08 Kristine Patricia Maine Intelligent position tracking
US5432521A (en) * 1994-01-14 1995-07-11 Motorola, Inc. Satellite receiver system having doppler frequency shift tracking
US5552795A (en) * 1994-05-03 1996-09-03 Motorola, Inc. Location determination method and system using multi-beam satellites

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002524912A (ja) * 1998-08-27 2002-08-06 クゥアルコム・インコーポレイテッド スペクトラム拡散通信システムのアクセスチャネルアクイジションにおいて周波数およびタイミングの不確かさを決定するシステムおよび装置
US7991362B2 (en) 2005-07-20 2011-08-02 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for supporting timing and/or frequency corrections in a wireless communications system
US8798638B2 (en) 2005-07-20 2014-08-05 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for providing base station position information and using position information to support timing and/or frequency corrections
JP2011514101A (ja) * 2008-03-06 2011-04-28 クゥアルコム・インコーポレイテッド 動きを認識した移動体時間および周波数追跡
JPWO2022118406A1 (ja) * 2020-12-02 2022-06-09
WO2022118406A1 (ja) * 2020-12-02 2022-06-09 日本電信電話株式会社 ドップラーシフト補償装置およびドップラーシフト補償方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996008882A1 (en) 1996-03-21
US5742908A (en) 1998-04-21
EP0728385B1 (en) 2006-05-03
CN1135813A (zh) 1996-11-13
CN1090849C (zh) 2002-09-11
DE69534971T2 (de) 2007-01-04
ATE325471T1 (de) 2006-06-15
EP0728385A1 (en) 1996-08-28
AU3729695A (en) 1996-03-29
CA2174938A1 (en) 1996-03-21
BR9506495A (pt) 1997-10-07
FI962027A7 (fi) 1996-05-13
DE69534971D1 (de) 2006-06-08
FI962027A0 (fi) 1996-05-13
AU693272B2 (en) 1998-06-25
MX9601558A (es) 1998-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH09510067A (ja) 衛星移動通信システムにおける周波数誤差の補正方法
US11632168B2 (en) Devices, methods, and systems for uplink synchronization in time division multiple access (TDMA) satellite network
KR100756564B1 (ko) 인프라스트럭처 측정을 사용한 무선 사용자 위치 갱신방법 및 장치
JP3656526B2 (ja) 無線通信基地局、無線位置測定システム、送信タイミング測定装置ならびに位置測定センタ装置
US6137441A (en) Accurate range and range rate determination in a satellite communications system
CN108702200B (zh) 用于卫星通信的星历信息管理
CA2202827C (en) Geolocation method and apparatus for satellite based telecommunications system
JP2002540718A (ja) 衛星移動電話システムにおける高速移動局のためのドップラー補正
AU769495B2 (en) Apparatus and method for paging
US12395959B2 (en) TA determination method and apparatus, and terminal device
KR20000049035A (ko) 통신 시스템에서 주파수 오프셋 결정
EP1060577A1 (en) Low-earth orbit satellite acquisition and synchronization system using a beacon signal
JPH04233830A (ja) 衛星システム用位置支援加入者装置
JP2009503935A (ja) 基地局位置情報を提供し、位置情報を用いて、タイミング補正及び/又は周波数補正をサポートする方法及び装置
MXPA02001057A (es) Metodo y aparato para paginar una terminal de usuario dentro del haz concentrado de mayor ganancia del satelite.
JP2001501419A (ja) 通信システムのタイミングおよび周波数を前補正する方法および装置
JP2828046B2 (ja) 符号分割多元接続システムにおける移動体の測位方法
CN115002919B (zh) 低轨卫星系统中信道资源分配方法及装置
JP2943683B2 (ja) 移動体衛星通信及び地上セルラー通信を用いる移動体通信システム
EP1177644B1 (en) Method and apparatus for minimizing the number of channels used in paging
JP2023044018A (ja) 同期信号変換装置
JP4386996B2 (ja) 移動機端末及び伝播遅延時間の予測演算装置
JP2001201556A (ja) 移動体の位置監視システム
CN121485779A (zh) 一种天通卫星监控低轨卫星系统中的时频偏跟踪方法
MXPA96001558A (en) Frequency error correction in a satellite-mobile communications system